【正文】 腳接單片機(jī)的 口，電源與數(shù)字輸入輸出腳需要接一個(gè) 的電阻，也可以不接電阻。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)類型：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫 0、寫 讀 0 和讀 1?？偩€上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)和命令都是以字節(jié)為單位。s，以產(chǎn)生復(fù)位脈沖 (TX)。當(dāng)總線被釋放后， 5kΩ的上拉電阻將單 總線拉高。s~60181。s~240181。初始化脈沖如圖 33 所示 。在每一個(gè)時(shí)序，總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。 主機(jī)寫 ” 0 ” 時(shí)序主機(jī)寫 ” 1 時(shí)序主機(jī)讀 ” 0 ” 時(shí)序主機(jī)讀 ” 1 時(shí)序30 us15 us 15 us 15 us 15 us 30 us30 us15 us 15 us 15 us 15 us 30 us 圖 34 DS18B20讀寫時(shí)序 ① DS18B20 寫時(shí)序 DS18B20 存在兩種寫時(shí)序：“寫 1”和“寫 0”。所有寫時(shí)序至少需要 60181。s 的恢復(fù)時(shí)間。 產(chǎn)生寫 1 時(shí)序：主機(jī)拉低總線后，必須在 15181。產(chǎn)生寫 0 時(shí)序：主機(jī)拉低總線后，必須在整個(gè)時(shí)序期間保持低電平（至 少 60181。 在寫時(shí)序開始后的 15181。s 期間， DS18B20 采樣總線的狀態(tài)。 ② 讀時(shí)序 DS18B20 只能在主機(jī)發(fā)出讀時(shí)序時(shí)才能向主機(jī)傳送數(shù)據(jù)。所有讀時(shí)序至少 60181。s 的恢復(fù)時(shí)間。s。若 DS18B20 發(fā)送 1，則保持總線為高電平；若發(fā)送 0，則拉低總線。 DS18B20 發(fā)出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)序下降沿起始后的 15181。s 內(nèi)釋放總線，并且采樣總線狀態(tài)。 ROM 命令通過每個(gè)器件 64bit 的 ROM 碼，使主機(jī)指定某一特定器件（如果有 多個(gè)器件掛在總線上）與之進(jìn)行通信。 武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 12 表 38 DS18B20 ROM命令 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 考慮到底層電路板的工作環(huán)境相對惡劣，單片機(jī)會(huì)受到周圍環(huán)境的干擾，而出現(xiàn)程序跑飛，死機(jī) ? 等一 些不可預(yù)知的不正常工作現(xiàn)象。 rst 引腳是復(fù)位信號(hào)輸入端。這里使用頻率為 12MHZ 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間因超過 2us，才能完成復(fù)位操作。若 R1=10K,則 C3 取不小于 20uF。 圖 35 復(fù)位電路 指令 協(xié)議 功能 讀 ROM 33H 讀 DS18B20中的編碼 (即 64位地址 ) 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令后，接著發(fā)出 64位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS18B20,使之作出響 應(yīng)，為下一步對該 DS18B20 的讀寫作準(zhǔn)備 搜索 ROM 0F0H 用于確定掛接在同一總線上 DS18B20的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64位 ROM地址，為操作各器件作好準(zhǔn)備 跳過 ROM 0CCH 忽略 64位 ROM地址，直接向 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換命令，適用于單個(gè)DS18B20工作 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后，只有溫度超過廟宇值上限或下限的片子才做出響應(yīng) 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng) DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長為 500ms(典型為200ms),結(jié)果送入內(nèi)部 9字節(jié) RAM中 讀暫存器 BEH 讀內(nèi)部 RAM中 9字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的第 4 字節(jié)寫上、下溫度數(shù)據(jù)命令，緊該溫度命令之后，傳達(dá)兩字節(jié)的數(shù)據(jù) 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM中第 4字內(nèi)容復(fù)制到 E2PROM中 重調(diào) E2PROM 0B8H 將 E2PROM中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM中的第 4字節(jié) 讀供電方式 0B4H 讀 DS18B20的供電模式，寄生供電時(shí) DS18B20發(fā)送“ 0”，外部供電時(shí) DS18B20發(fā)送“ 1” 武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 13 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)與其他微機(jī)一樣，從 Flash ROM 中取指令和執(zhí)行指令過程中的 各種微操作，都是按著節(jié)拍有序地工作的， XTAL1 與 XTAL2 兩端接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。振蕩脈沖頻率范圍是 0~24MHZ,這里 f取 12MHZ。 圖 36 時(shí)鐘電路 鍵盤電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中除了復(fù)位按鍵有專門的復(fù)位電路，以及專一的復(fù)位功能外，其它 的按鍵或鍵盤都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或輸入數(shù)據(jù)。按下按鍵 S1顯示下一通道溫度，按下按鍵 S2顯示上一個(gè)通道溫度，按鍵 S3巡回顯示各路溫度。揚(yáng)聲器工作時(shí)需要 10mA 電流 , 設(shè)計(jì)時(shí)考慮了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)及控制電路。揚(yáng)聲器的 LS一端連接單片機(jī)的 ， LED連接 ！如圖 38。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 39 圖 39 液晶顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu) 武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 15 1602 字符型 LCD 通常有 14 條引腳線或 16條引腳線的 LCD，多出來的 2條線是背光電源線 。下降沿使能 7 DB0 低 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 0位（最低位） 8 DB1 低 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 1位 9 DB2 低 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 2位 10 DB3 低 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 3位 11 DB4 高 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 4位 12 DB5 高 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 5位 13 DB6 高 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 6位 14 DB7 高 4位三態(tài)，雙向數(shù)據(jù)總線 7位（最高位，也是 busy flag） 15 BLA 背光電源正極 16 BLK 背光電源負(fù)極 控制指令 如 表 310， 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令 ： 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 D：控制整體顯示 的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 16 電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位， 高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。如圖 39 圖 310 顯示接口電路 串口通訊電路 AT89C52有一個(gè)全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。 圖 311 串口電路 武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 18 RS232 是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)正式公布的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，也是目前最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通訊。 RS232 協(xié)議以 5V－ 15V 表示邏輯 1；以 +5V－ 15V 表示邏輯 0。 RS232 通信距離有限，最大通信距離只有 15m。因 RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。二是執(zhí)行軟件 (子程序 )，它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的功能如測量、顯示、通訊等。 DS18B20 程序流程設(shè)計(jì) DS1820 雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的 軟件 進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS1820 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對 DS1820 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。 設(shè)計(jì)出如下程序流程： 圖 41，圖 42 分別是寫命令子程序和 DS18B20 復(fù)位子程序流程圖 圖 41 寫命令子程序流程圖 圖 42 DS18B20 復(fù)位子程序流程圖 i= 8DAT 右移一位DQ 置 0DQ 置 1DQ = 1DAT = DAT |0 X 80讀完 8 位 ？NYNY返回 DATDQ 置 1DQ 置 0延時(shí) 573 微秒DQ 置 1延時(shí) ， 等待 DS 18 B 20 響應(yīng)DQ = 0 ？初始化成功返回 DQ初始化不成功Y N武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 20 圖 43，圖 44 分別是一個(gè) DS18B20 和多個(gè) DS18B20 讀溫度程序。這一點(diǎn)在進(jìn)行 DS1820 硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 Proteus 不僅可以做數(shù)字電路、模擬電路、數(shù)?；旌?電路的仿真，還可進(jìn)行多種CPU 的仿真，涵蓋了 5 PIC、 AVR、 HC1 ARM 等處理器，真正實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上 從原理設(shè)計(jì)、電路分析、系統(tǒng)仿真、測試到 PCB板完整的電子設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的全過程。 （ 2） 元器件選取：按設(shè)計(jì)要求，在對象選擇窗口中點(diǎn) P，彈出 PICK DEVICES 對話框，在 KEYWORDS 中填寫要選擇的元器件，然后在右邊 對話框中選中要選的元器件，則元器件列在對象選擇的窗口中。 武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 24 仿真原理圖 圖 51 仿真原理圖 武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文 25 系統(tǒng)仿真 系統(tǒng)運(yùn)行之后 ,DS18B20 開始對環(huán)境進(jìn)行測量 ,將環(huán)境的實(shí)際的溫度顯示在液晶屏上 ,同時(shí)液晶顯示屏還顯示環(huán)境溫度的溫度值和狀態(tài)。 溫度測量范圍為 55℃～ 128℃，能巡回顯示八路溫度值，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 ① 通路 1實(shí) 際溫度和效果圖 圖 52通路 1實(shí)際溫度 圖 53 通路 2顯示圖 ② 通路 2實(shí)際溫度和效果圖 圖 54通路 2實(shí)際溫度 圖 55 通路 2顯示圖 武漢科技學(xué)院 06屆畢業(yè)論文